Q620EและQ690E เป็นทั้งเหล็กโครงสร้างโลหะผสมสูง-ความแข็งแรงต่ำ-เกรด E ในประเทศจีน พวกเขาสามารถรักษาความทนทานต่อแรงกระแทกได้ดีที่ -40 องศา และส่วนใหญ่จะอยู่ในสภาพดับและคืนสภาพ อย่างไรก็ตาม มีช่องว่าง 70MPa ในความแข็งแกร่งของผลผลิต


องค์ประกอบทางเคมี
ทั้งสองใช้การออกแบบคาร์บอนต่ำ-เพื่อสร้างสมดุลระหว่างความแข็งแรงและความเหนียว แต่ Q690E ได้เพิ่มองค์ประกอบโลหะผสม เช่น Mo และ B เพื่อเพิ่มความสามารถในการชุบแข็ง และเนื้อหาขององค์ประกอบที่เป็นอันตรายจะถูกควบคุมอย่างเข้มงวดมากขึ้น การเปรียบเทียบเฉพาะมีดังนี้:
| องค์ประกอบ | Q620E | Q690E |
|---|---|---|
| คาร์บอน (ซี) | น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.18 (บางมาตรฐานอนุญาตให้น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.20) | น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.18 - 0.20 |
| ซิลิคอน (ศรี) | น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.50 | น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.60 - 0.80 |
| แมงกานีส (Mn) | น้อยกว่าหรือเท่ากับ 1.50 | น้อยกว่าหรือเท่ากับ 1.70 - 2.00 |
| ฟอสฟอรัส (P) | น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.035 | น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.025 - 0.030 |
| ซัลเฟอร์ (S) | น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.035 | น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.015 - 0.025 |
| องค์ประกอบโลหะผสม | ส่วนใหญ่เป็น Nb, V, Ti ซึ่งปรับแต่งธัญพืชผ่านการเสริมกำลังการตกตะกอน | ประกอบด้วย Ni น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.80, Cr น้อยกว่าหรือเท่ากับ 1.00, Mo น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.30, B น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.004 เป็นต้น ซึ่งปรับปรุงความแข็งแกร่งและความสามารถในการชุบแข็งเพิ่มเติมในขณะที่รับประกันความเหนียว |
คุณสมบัติทางกล
ความแตกต่างหลักอยู่ที่ความแข็งแรงของผลผลิตและความเหนียวที่กระทบต่ออุณหภูมิต่ำ- Q690E มีความแข็งแรงสูงกว่าและมีข้อกำหนดด้านความทนทานต่อแรงกระแทกที่เข้มงวดกว่า ในขณะที่ Q620E มีความเป็นพลาสติกที่ดีกว่าเล็กน้อยในแง่ของการยืดตัวในบางมาตรฐาน ตัวบ่งชี้เฉพาะมีดังนี้ (สำหรับความหนาน้อยกว่าหรือเท่ากับ 50 มม.):
| ตัวบ่งชี้ประสิทธิภาพ | Q620E | Q690E |
|---|---|---|
| ความแข็งแรงของผลผลิต | มากกว่าหรือเท่ากับ 620MPa (บางมาตรฐานกำหนดให้มากกว่าหรือเท่ากับ 630MPa) | มากกว่าหรือเท่ากับ 690MPa |
| ความต้านทานแรงดึง | 710 - 880เมกะปาสคาล | 770 - 940เมกะปาสคาล |
| การยืดตัว | มากกว่าหรือเท่ากับ 14% (บางส่วนอาจถึงมากกว่าหรือเท่ากับ 16%) | มากกว่าหรือเท่ากับ 14% |
| ความเหนียวกระแทกที่ -40 องศา | มากกว่าหรือเท่ากับ 27J (มาตรฐานบางส่วนกำหนดให้มากกว่าหรือเท่ากับ 34J) | มากกว่าหรือเท่ากับ 47J และค่าตัวอย่างเดี่ยวต้องไม่น้อยกว่า 70% ของค่าเฉลี่ย |
| อัตราการหดตัวของส่วน | มากกว่าหรือเท่ากับ 45% | ไม่มีมาตรฐานที่สม่ำเสมอ แต่โดยทั่วไปจำเป็นต้องตรงกับความเหนียวเพื่อให้แน่ใจว่ามีความสามารถในการเปลี่ยนรูป |
ความแตกต่างในกระบวนการผลิตและความยากในการประมวลผล
ทั้งสองอย่างส่วนใหญ่ส่งมอบโดยกระบวนการดับและแบ่งเบาบรรเทาหรือกระบวนการ TMCP แต่ Q690E มีข้อกำหนดที่สูงกว่าสำหรับความแม่นยำของกระบวนการและการควบคุมกระบวนการ เพื่อให้มั่นใจในความเสถียรของ-ความแข็งแกร่งสูงพิเศษ และความยากในการประมวลผลจะสูงขึ้นอย่างมาก
- Q620E: กระบวนการที่สมดุล ง่ายต่อการเผยแพร่ สามารถผลิตได้โดยการชุบแข็งและแบ่งเบาบรรเทาหรือกระบวนการ TMCP เมื่อใช้กระบวนการ TMCP อุณหภูมิการหมุนขั้นสุดท้ายจะถูกควบคุมที่ประมาณ 850 - 880 องศา และอัตราการทำความเย็นคือ 5 - 8 องศา / วินาที พารามิเตอร์กระบวนการที่ไม่รุนแรงสามารถหลีกเลี่ยงความเครียดภายในที่มากเกินไปได้ เทียบเท่าคาร์บอนน้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.48% อุณหภูมิอุ่นการเชื่อมคือ 150 - 200 องศา และการเชื่อมแบบป้องกันแก๊สธรรมดาสามารถตอบสนองความต้องการได้ หลังจากการขึ้นรูป จำเป็นต้องอบอ่อนอย่างง่ายเท่านั้นเพื่อแก้ปัญหาความเข้มข้นของความเครียด ซึ่งเหมาะสำหรับการผลิตเป็นชุดขนาดใหญ่-
- Q690E: กระบวนการที่แม่นยำ ความต้องการการควบคุมสูง โดยมักจะอาศัยการผสมผสานระหว่างไมโคร-อัลลอยด์และกระบวนการชุบแข็งและแบ่งเบาบรรเทาที่เข้มงวด ในขั้นตอนการถลุง การวิเคราะห์สเปกตรัมจะใช้ในการตรวจสอบเนื้อหาขององค์ประกอบโลหะผสมแบบเรียลไทม์ อุณหภูมิการดับจะถูกควบคุมอย่างแม่นยำที่ 880 - 920 องศา และอุณหภูมิการดับอยู่ที่ 580 - 650 องศาเพื่อให้ได้โครงสร้างที่ละเอียด- ในระหว่างการเชื่อม ต้องควบคุมอุณหภูมิการอุ่นให้สูงกว่า 100 - 150 องศา และต้องใช้วัสดุการเชื่อมไฮโดรเจนต่ำ-เพื่อหลีกเลี่ยงการแตกร้าวที่เกิดจากความเย็น เมื่อประมวลผลส่วนประกอบที่มีรูปทรงพิเศษ- เช่น บูมของเครน จะต้องควบคุมแรงการเปลี่ยนรูปและอัตราการทำความเย็นอย่างแม่นยำเพื่อป้องกันการเสื่อมประสิทธิภาพที่เกิดจากโครงสร้างที่ไม่เรียบ
ความแตกต่างในสถานการณ์การใช้งาน
เหล็กทั้งสองชนิดนี้ถูกแบ่งออกตามความเค้น-ข้อกำหนดการรับน้ำหนักของส่วนประกอบ Q620E มุ่งเน้นไปที่ส่วนประกอบที่มีความเครียดปานกลางและสูง และ Q690E ถูกใช้มากกว่าสำหรับส่วนประกอบหลักที่มีความเครียดสูงพิเศษ- และอย่างหลังมีข้อได้เปรียบมากกว่าในสภาพการทำงานที่มีน้ำหนักเบาและสุดขั้ว
- Q620E: ต้นทุน-ตัวเลือกที่มีประสิทธิภาพสำหรับสาขาที่มีความเครียดปานกลางและสูง ในเครื่องจักรวิศวกรรมนั้น ใช้ในการผลิตบูมเครนขนาด 400- ตัน ซึ่งสามารถลดน้ำหนักได้ 18% เมื่อเทียบกับวัสดุแบบดั้งเดิม ในด้านพลังงาน มันถูกนำไปใช้กับส่วนท่อแรงดันสูง-ขนาด 7MPa ของถ่านหินซินเจียง-ถึง-ท่อส่งก๊าซ ซึ่งจะช่วยลดความหนาของผนังลง 10% และช่วยประหยัดเหล็กได้ประมาณ 80 ตันต่อกิโลเมตร ในด้านการก่อสร้าง มันถูกใช้สำหรับโหนดโครงถักของอาคารสูงพิเศษ 300- เมตร และประสิทธิภาพในการรับน้ำหนักแบบไซคลิกนั้นสูงกว่าวัสดุแบบดั้งเดิมถึง 40% นอกจากนี้ยังทำงานได้ดีในส่วนการเปลี่ยนผ่านโมโนไพล์พลังงานลมนอกชายฝั่ง และอายุการใช้งานอาจถึง 35 ปีพร้อมการป้องกันการกัดกร่อน
- Q690E: วัสดุหลักสำหรับความเครียด-สูงและสภาวะที่รุนแรงเป็นพิเศษ ในการแสวงหาผลประโยชน์ด้านพลังงาน มันถูกใช้สำหรับ-ข้อต่อท่อแบริ่งแรงดันของแท่นขุดเจาะทะเลลึก- และท่อส่งก๊าซที่แตกหักสำหรับการใช้ก๊าซจากชั้นหิน และอายุการใช้งานยาวนานกว่าวัสดุทั่วไปถึง 3 เท่า ในโครงการวิศวกรรม ท่อเหล็กแรงดันของสถานีไฟฟ้าพลังน้ำ Baihetan ใช้ Q690E ซึ่งช่วยลดความหนาของผนังจาก 60 มม. เหลือ 42 มม. และประหยัดเหล็กได้ 12,000 ตัน ในเครื่องจักรกลหนักจะใช้ทำโครงของรถขุดขนาดใหญ่ อายุการใช้งานของบุ้งกี๋ที่ทำจาก Q690E นั้นยาวนานกว่าเหล็กธรรมดาถึง 30% นอกจากนี้ยังใช้สำหรับส่วนประกอบโบกี้รถไฟความเร็วสูง- ซึ่งสามารถลดน้ำหนักได้ 15% ในขณะเดียวกันก็รับประกันประสิทธิภาพการป้องกัน-ความเมื่อยล้า
ความแตกต่างในตลาดและต้นทุน
ความแตกต่างในด้านความซับซ้อนของกระบวนการและการใช้วัตถุดิบทำให้เกิดช่องว่างที่ชัดเจนในรูปแบบอุปสงค์และอุปทานของตลาดและต้นทุนของเหล็กทั้งสองชนิด:
- Q620E: มีกระบวนการผลิตที่ครบถ้วนและโรงงานเหล็กขนาดกลางและขนาดใหญ่หลายแห่งสามารถผลิตได้อย่างมีเสถียรภาพ อุปทานในตลาดมีเพียงพอและราคาค่อนข้างปานกลาง มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในโครงการที่มีความแข็งแกร่งสูง-ทั่วไป โดยมีความต้องการของตลาดที่มั่นคงและมีอัตราการเติบโตประมาณ 10% ต่อปี ความได้เปรียบด้านต้นทุนนั้นชัดเจน และมักจะเป็นตัวเลือกแรกสำหรับโครงการที่มีความต้องการด้านประสิทธิภาพและต้นทุนที่สมดุล
- Q690E: ต้นทุนขององค์ประกอบโลหะผสม เช่น Mo และ Ni สูงและการควบคุมกระบวนการผลิตที่แม่นยำยังเพิ่มต้นทุนการใช้พลังงานอีกด้วย ราคาตลาดของมันสูงกว่าของ Q620E ประมาณ 20% - 30% ผลิตโดยโรงงานเหล็กขนาดใหญ่ที่สำคัญเป็นหลัก ความต้องการดังกล่าวกระจุกตัวอยู่ในสาขาระดับสูง เช่น -การพัฒนาพลังงานใต้ทะเลลึก และ-โครงการไฟฟ้าพลังน้ำขนาดใหญ่ โดยค่อยๆ ทดแทนวัสดุนำเข้า และลดต้นทุนได้มากกว่า 30% เมื่อเทียบกับวัสดุ ASTMA{11}} ที่นำเข้า
จะเลือกระหว่าง Q620E และ Q690E ในการก่อสร้างสะพานยาว-ในภูมิภาคเทือกเขาแอลป์ได้อย่างไร
หากเป็นสะพานช่วงยาว-ธรรมดาที่ไม่มีข้อกำหนดในการลดน้ำหนักมากเกินไป Q620E จะเหมาะสมกว่า สามารถตอบสนองความต้องการของตลับลูกปืนและลดต้นทุนการจัดซื้อและการก่อสร้าง หากสะพานตั้งอยู่ในพื้นที่เย็นจัดและมีลมแรงบ่อยครั้ง และจำเป็นต้องลดน้ำหนักของโครงสร้างเพื่อปรับปรุงความต้านทานแผ่นดินไหวและลม แนะนำให้ใช้ Q690E ความแข็งแรงและความเหนียวทนแรงกระแทกที่สูงขึ้นซึ่งมากกว่าหรือเท่ากับ 47J ที่ -40 องศาสามารถหลีกเลี่ยงการแตกหักที่เปราะได้อย่างมีประสิทธิภาพ และการที่ส่วนประกอบบางลงก็สามารถลดภาระลมโดยรวมได้เช่นกัน
จำเป็นต้องมีการปรับเปลี่ยนทางเทคนิคอะไรบ้างเมื่อเปลี่ยน Q620E เป็น Q690E ในการเปลี่ยนระบบรองรับไฮดรอลิกในเหมืองถ่านหิน
ขั้นแรกให้ปรับกระบวนการเชื่อม ใช้วัสดุการเชื่อมที่มีความแข็งแรงสูง-ไฮโดรเจนสูง-ต่ำ เพิ่มอุณหภูมิอุ่นเป็น 150 องศาหรือสูงกว่า และลดความร้อนในการเชื่อมเพื่อป้องกันการอ่อนตัวลงของโซนที่ได้รับผลกระทบ- ประการที่สอง ปรับกระบวนการบำบัดความร้อนให้เหมาะสมหลังการประมวลผล ควบคุมอุณหภูมิที่ 580 - 650 องศาเพื่อขจัดความเครียดภายใน สุดท้าย ให้ปรับพารามิเตอร์การขึ้นรูป ชะลอความเร็วการโค้งงอและการปั๊ม และหลีกเลี่ยงการแตกร้าวที่เกิดจากความแข็งแรงสูงและความเป็นพลาสติกที่ค่อนข้างต่ำของ Q690E
เหตุใด Q690E จึงได้รับความนิยมมากกว่าในด้านเครื่องจักรวิศวกรรมขนาดใหญ่-ที่มีน้ำหนักเบา
ภายใต้เงื่อนไขของการรับน้ำหนักที่เท่ากัน Q690E สามารถลดความหนาและปริมาตรของส่วนประกอบได้อย่างมาก เนื่องจากความแข็งแรงของผลผลิตที่สูงกว่า Q620E ถึง 70MPa ตัวอย่างเช่น หลังจากใช้ Q690E กับโครงแขนของเครนบางประเภท น้ำหนักยกสูงสุดจะเพิ่มขึ้นจาก 800 ตันเป็น 1,200 ตันในขณะที่ลดน้ำหนักลง ข้อได้เปรียบน้ำหนักเบานี้ไม่เพียงแต่ช่วยเพิ่มความสามารถในการรับน้ำหนักของอุปกรณ์เท่านั้น แต่ยังช่วยลดการใช้พลังงานระหว่างการทำงาน ซึ่งสอดคล้องกับแนวโน้มการพัฒนาเครื่องจักรทางวิศวกรรมที่-มีประสิทธิภาพและประหยัดพลังงานสูง-

